Чтобы найти корни на заданном отрезке \([10\pi; \frac{23\pi}{2}]\) из серии решений \(x = \frac{3\pi}{4} + \pi k\) и \(x = \pi k\), нужно выполнить следующие шаги:
1. Исследуем первую серию: \(x = \frac{3\pi}{4} + \pi k\)
Эта серия решений имеет вид:
\[ \frac{3\pi}{4} + \pi k \]
Где \(k\) — целое число. Чтобы найти подходящие значения \(k\), нужно решить неравенства:
\[ 10\pi \leq \frac{3\pi}{4} + \pi k \leq \frac{23\pi}{2} \]
Решение систем неравенств:
- Первое неравенство:
\[ 10\pi \leq \frac{3\pi}{4} + \pi k \]
Упростим:
\[ 10\pi - \frac{3\pi}{4} \leq \pi k \]
\[ \frac{40\pi - 3\pi}{4} \leq \pi k \]
\[ \frac{37\pi}{4} \leq \pi k \]
Разделим на \(\pi\):
\[ \frac{37}{4} \leq k \]
\[ k \geq 9.25 \]
Поскольку \(k\) должен быть целым, то \(k \geq 10\).
- Второе неравенство:
\[ \frac{3\pi}{4} + \pi k \leq \frac{23\pi}{2} \]
Упростим:
\[ \pi k \leq \frac{23\pi}{2} - \frac{3\pi}{4} \]
\[ \pi k \leq \frac{46\pi}{4} - \frac{3\pi}{4} \]
\[ \pi k \leq \frac{43\pi}{4} \]
Разделим на \(\pi\):
\[ k \leq \frac{43}{4} \]
\[ k \leq 10.75 \]
Поскольку \(k\) должен быть целым, то \(k \leq 10\).
Значит, возможное значение \(k\) для первой серии: \(k = 10\).
Корень:
При \(k = 10\):
\[ x = \frac{3\pi}{4} + 10\pi = \frac{3\pi}{4} + \frac{40\pi}{4} = \frac{43\pi}{4} \]
Это значение попадает в диапазон \([10\pi; \frac{23\pi}{2}]\).
2. Исследуем вторую серию: \(x = \pi k\)
Чтобы найти корни для этой серии, нужно решить:
\[ 10\pi \leq \pi k \leq \frac{23\pi}{2} \]
Разделим неравенства на \(\pi\):
\[ 10 \leq k \leq \frac{23}{2} \]
Поскольку \(k\) должно быть целым, возможные значения \(k\) — это \(10\) и \(11\).
Корни:
- При \(k = 10\): \(x = 10\pi\)
- При \(k = 11\): \(x = 11\pi\)
Ответ:
Корни на отрезке \([10\pi; \frac{23\pi}{2}]\):
- \(\frac{43\pi}{4}\) из первой серии.
- \(10\pi\) и \(11\pi\) из второй серии.